厂拌热再生沥青混凝土技术的研究与应用

维普资讯 http://www.cqvip.com １６０　成果应用　城市道桥与防洪　２００８年６月第６期　厂拌热再生沥青混凝土技术的研究与应用　费　强　（上海奉贤公路建设发展有限公司，上海市２０１４００）　摘要：该文分析了厂拌热再生沥青混凝土技术的应用与研究现状，介绍了厂拌热再生技术的工艺流程及相关设备、配合　比设计和施工应用，并对厂拌热再生沥青混凝土技术进行了社会经济分析。　关键词：旧沥青混合料；厂拌热再生；研究；应用　中图分类号：Ｕ４１６．２６　文献标识码：Ｂ文章编号：１００９—７７１６（２００８）０６－０１６０－０３　０　前言　分为热再生法和冷再生法，根据废旧料拌和场地　不同也可分为厂拌再生法和就地再生法。最早的　旧沥青路面回收材料再生利用的历史可以追　再生工艺是冷式，将回收料全部当作骨料使用，不　溯到１９１５年，但真正重视道路材料的再生利用是　但浪费了混合料中的沥青，而且再生质量不能达　从１９７３年中东危机开始的。时至今Ｅｌ，美国、Ｅｌ　到沥青路面面层的质量标准，只能用于基层。利用　本、西欧等发达国家在再生剂的开发以及实际工　热再生工艺，可以最优化的方式使再生料质量达　程应用中的各种设备研创方面已取得很大成就。　到最佳，受到了人们的普遍关注。但是，就地热再　通过３０多年的实践，已证明废旧沥青混合料再生　生在旧路面铣刨前的预热过程中，以及在再生混　利用在技术上的可行性，并形成了一套比较完整　合料生产过程中产生的蓝烟和烟尘会造成二次污　的再生利用技术，达到了规范化和标准化的程度。　染，且要改变原路面的标高，现场控制保证路面质　我国在２０世纪８０年代中期，由苏州、南京、　量难度大，同时对由基层损坏引起路面的损坏很　武汉、天津四城率先对旧沥青路面再生利用技术　难进行再处理，这就了该方法在我国的推广　进行研究试验和推广工作。其后，云南省、同济大　使用。　学、沈大高速公路营口段分别进行了试验与研究。　厂拌热再生是目前保证再生质量的可靠方　上海市市政工程研究院于２００６年４月正式印发　法，它能够对已被翻挖的基层甚至路基的一些　了《厂拌热再生沥青混凝土生产及路面施工的指　地段进行有效补强处理。沥青层的重铺则可以　导意见》，表明上海地区厂拌再生沥青混凝土生产　像新路施工一样，分别按下面层、中面层、上面　与施工步入规范化和标准化阶段。　层的不同技术要求进行配合比设计，确定旧料　１　厂拌热再生技术的特点　的添加比例。热再生沥青混合料与全新材料拌　制的沥青混合料一样，均为沥青混合料，其性　现有的沥青混合料再生技术可根据施工工艺　能一定程度上甚至达到并超过全新沥青混合　收稿日期：２００８—０３—１０　料。厂拌热再生是符合我国国情的稳妥再生方　作者简介：费强（１９７７一），男，上海人，工程师，从事市政工程　法，是符合我国路面损坏现状的旧沥青再生技　技术管理工作。　术。　（５）灌浆后所用过的工具要及时用二甲苯或　脂类浆液或低粘度环氧树脂浆液灌注。　丙酮进行清洗。混凝土裂缝上的嘴子，在三天后可　（２）裂缝宽度大于或等于０．３　ｍｍ时，宜用环　以敲下来用火烧掉固化的浆液，刮干净并用砂子　氧树脂浆液灌注。　打磨一下灌浆嘴的底盘，这样可反复使用。　（３）当裂缝宽度大于１．０　ｍｍ时，可用微膨胀　５　裂缝修复　水泥浆液修补，修补前应在裂缝表面涂一层水泥　浆截面剂。　对不同的裂缝状况，其修复可按以下方法采　６　结语　用：田　一～　（１）裂缝宽度小于０．３　ｍｍ时，当裂缝浅而细　以上对环氧树脂灌浆技术从制作到施工及适　且条数很多时，宜用环氧树脂浆液或水泥砂浆液　用范围等方面做了简要叙述，可供维修加固工程　进行表面封闭；当裂缝细而深时，宜用甲基丙烯酸　选择合理的技术措施参考。　维普资讯 http://www.cqvip.com

２００８年６月第６期　城市道桥与防洪　成果应用　１６１　２　厂拌热再生技术的工艺流程及设备　厂拌热再生技术目前已较为成熟，国外大量　的长期实践证明，厂拌热再生混合料路面能够达　建设，８０％为沥青路面。到２００７年底，我国高速公　到并保持所要求的各项路用性能指标，并且具有　更好的抗车辙性能。该工艺流程见图１。　铣刨破损的沥青路面　路总里程达到５．３万ｋｍ，高速公路总里程位居世　界第二位。由于交通荷载及自然因素的综合作用，　沥青路面经过一定年限的使用，其面层慢慢变薄　并逐渐老化，会出现诸如网裂、沉陷、车辙、拥包　等各种病害并逐步扩展，严重影响行车。沥青混凝　土路面一般设计年限为１５　ａ，实际上，通常使用年　限约１０　ａ。也就是说，每隔１０～１５　ａ，沥青混凝土　路面就需要翻修一次，早期建成的道路已进人　大、中修期。以往维护处理的方法就是对出现病　害的路面进行铣刨，然后重新铺筑。每年由此产　生的数千万吨沥青混凝土路面废料对环境、资　源、能源产生了重大的压力，已成为必须面对和　要解决的问题。采用厂拌热再生技术可生产出性　能极佳的再生沥青混合料，既能在技术上保证成　熟可行，又符合我国国情需要，厂拌热再生技术　已成为道路管理部门的首选方案，而且，随着沥　青再生利用逐渐受重视，对再生利用给予了　多项减免税。　厂拌沥青再生技术不仅具有良好的社会效　益，在经济上也具有较大的成本优势和较好的投　资收益。根据美国实践经验，相比常规使用新沥青　材料的路面，可节约成本１０％～３０％。　铣刨机铣刨回来的沥青旧料，其粒径大多数　为１０～２０　ｍｍ，以粒径１０～２０　ｍｍ石料作参考，　２００７年３月上海市市政工程要素价格信息为　４７元／ｔ，按旧沥青混合料占热再生沥青混合料质　量的２０％来计算，每１００　ｔ沥青混凝土中可节省　石料２０％即２０　ｔ；通常回收旧料中沥青油的含量　约为６％，则１００　ｔ沥青混凝土中节省的沥青油为２０×　６％＝１．２　ｔ，普通沥青油目前市场价为３　２００元／ｔ，可　见每生产１００　ｔ沥青混凝土节省的费用为２０×　４７＋１．２×３　２００＝４　７８０（元）。去除运输堆置费２０元，ｔ，　再生设备的折旧费、维护费等运行成本１５元／ｔ，　则每１００　ｔ再生沥青料大约可节省费用：４　７８０—　１００×（２０＋１５）＝１　２８０（元）。以上海奉贤地区全年　沥青路面铣刨量大约２万ｔ，一年节省成本２５．６　万元，按厂拌热再生辅助设备及堆料场地投资　１２０万元来算，不到５　ａ可以收回成本。　回收的旧沥青材料运回拌和场地　堆放和保存回收的旧沥青材料　将旧料进行破碎、筛分　随新骨料人搅拌设备再生处理　加热　搅拌。添加新沥青（如果需要，还要　添加旧沥青更生剂）　新拌和成品料卸人运输车运往施工　现场　摊铺和压实　图１　厂拌热再生技术工艺流程　目前使用最典型的为间歇式厂拌热再生沥青　混合料生产设备，上海地区沥青拌和站通常在原　有的间歇式混合料搅拌设备上加装一系列辅助装　置，奉贤地区采用无锡雪桃公司生产的新旧料拌　和整体式设计的３０００型拌和设备，并辅以旧料粉　碎机、筛分等辅助设备。　厂拌热再生混合料在生产中应在以下几方面　对质量进一步控制：　（１）旧沥青回收料由于在回收过程中使用不　同的方法，会产生不同的粒径，必须对回收料进行　筛分和分级，以控制回收料质量的离散给混合料　质量带来的影响；　（２）回收料加热对质量会产生重大影响，应对　新旧料的加热实行“三分”控制：分不同的加热容　器、分不同的加热方法、分不同的加热温度，以控　制好加热这项关键工序；　（３）旧沥青回收料的计量应准确，沥青混合料应　充分拌和，保证一定的比普通料稍长的拌和时间。　因此，沥青再生将具有不可估量的市场前景，　如果重视厂拌沥青再生技术带来的社会效益，辅　以适当的导向，企业将能获得可观的社会效　益和经济效益。　３厂拌热再生技术的社会经济分析　我国在２０世纪８０年代末开始高等级公路的　４　厂拌热再生沥青混合料的配合比设计　厂拌热再生沥青混合料主要由旧沥青混合　维普资讯 http://www.cqvip.com １６２　成果应用　城市道桥与防洪　２００８年６月第６期　表１　混合料验证性试验　技术要求　试验　与　方法　料、再生剂、新集料、新沥青按比例混合而成，因　此其配合比设计与普通的新拌沥青混合料有所不　同。加入新矿料的类型、数量可根据旧料抽提后的　筛分结果和新石料的原材料筛分分析，采用计算　法或图解法来决定配合比。确定新、旧沥青配比之　后，再由马歇尔试验方法确定新沥青用量。　由于再生混合料是由旧混合料加新沥青加新　矿料拌制而成，在设计时，不但要考虑沥青材料的　试验项目高　面层　中下面层　面层　中下面层　使用，更主要的是要立足于再生混合料的性能：　（１）旧沥青混合料的评价　先将有代表性粒径轧碎后的旧沥青混合料进　行抽提分析，求出其沥青含量及矿料级配，将抽提　出来的旧沥青溶液按《公路工程沥青及沥青混合　料试验规程》（ＪＴＪ　０５２）中的Ｔ０７２６试验方法回收　沥青，并测定回收的旧沥青的针人度与软化点。　（２）再生剂的选用　根据旧料中含有的沥青材料性能，初定几个　不同掺量的再生剂比例，进行旧沥青材料再生试　验（包括针人度、延度、软化点等三大指标），对照　相关指标要求，找出最佳掺量。　（３）确定新骨料的级配　再生沥青混合料级配与普通混合料不同，再　生料的级配是由旧料和新料混合组成的，旧料级　配是已知的，新料是未知的，可以用图解法、试算　法等方法计算掺配比例以确定新集料的级配。旧　料掺配比例不大于总质量的３０％。　（４）确定最佳沥青用量　可参照普通沥青混合料最佳沥青用量的确定　方法，根据选定的新旧料配合比成份，估计所需加　入的新沥青用量，按±０．５％的比率，选择５个不　同新沥青掺配比例，成形马歇尔试件，并进行马歇　尔试验，按常规配合比设计方法确定新沥青材料　的用量。　对上述设计结果进行性能验证试验，各项性　能指标满足表ｌ要求，目标配合比设计试验工作　完成，出具报告；若性能验证试验结果不能满足要　求，重新调整级配，确定最佳沥青用量，直至设计　结果通过性能验证。　西安筑路机械测试中心曾对上海、北京、广　州、西安等地的再生混合料质量进行了跟踪测试，　通过测试结果分析，回收料掺加量不超过３０％　时，再生混合料性能指标满足国家相关标准规范。　按上海市市政工程研究院《厂拌热再生沥青混凝　土生产及路面施工的指导意见》要求，旧沥青混合　料占混合料质量比在３０％以内，生产出来的优良　混合料可应用于各面层。　５　厂拌热再生混合料的施工和应用　再生沥青混合料的施工与常规沥青混合料一　样，包括拌和、出料、运输、摊铺、碾压等多个工　序，其中除拌和过程有差别外，其余施工要点完全　一致。所有其它过程参照相关沥青混合料标准执　行即可。　性能优好的厂拌热再生沥青混合料，适用于　沥青路面表面层、中面层、下面层，相对应的混合　料类型根据道路要求技术等级，按材料配比分别　为ＡＣ一２５、ＡＣ一２０、ＡＣ一１６、ＡＣ一１３。　在上海奉贤地区，目前已成功应用的路段为　环城东路延伸段、航塘公路改建段，奉拓公路等　大中修项目共计两万余吨。从目前使用效果来　看，其比较理想，受到了包括公路养护部门、环保　部门等各方好评，同时企业也得到了较好的经济　效益。　６　结语　厂拌热再生沥青混合料技术有较好的系统理　论支持和成熟的施工经验，在我国高等级沥青路　面相继进入维修时期，废旧沥青路面再生利用日　益迫切的环境下适时而生，且具有明显的技术和　经济优势。如果能进一步学习和引进国外的先进　技术和设备，进一步探索与实践，克服一些技术上　的困难后，它必将在我国的公路建设养护事业中　发挥重要作用。　参考文献　【ｌ】李纬，聂莉萍，吴友兵．旧沥青路面再生应用与研究现状【Ｊ】．江　西建材，２００６，（１）．　【２１＝ｔ＝莉．废旧沥青混合料再生技术综述［Ｊ】．天津公路，２００５，增刊．　【３】冯西宁，冯忠绪，张超群．旧沥青混合料厂拌热再生在国内的　使用现状【Ｊ１．路面机械与施工技术，２００６，（５）．